专利名称：盾构接收或始发端头的双井式加固方法及双井式盾构接收方法
技术领域：
本发明属于盾构隧道建设工程中盾构接收方法的技术领域，具体涉及盾构接收或
始发端头的双井式加固方法及基于其完成的双井式盾构接收方法。
背景技术：
盾构法作为隧道开挖的先进方法已经被城市地铁和其他市政及其他大型工程广 泛应用，在隧道开挖的过程中盾构法的施工安全性及施工速度要远远高于现有的新奥法和 其他隧道施工方法，但是，盾构接收段是整个盾构隧道施工的瓶颈，盾构接收技术至今仍是 高风险、高造价的施工段。 现有的盾构接收技术主要有 ①旋喷桩+搅拌桩法全断面加固技术。即，提前一段时间对盾构接收端头隧道断 面一定范围内进行搅拌桩加固，对搅拌桩加固不到或者加固效果较差的地方进行高压旋喷 桩加固，加固后混合土具有一定的强度和防水性能，一定程度上保证了盾构的安全接收。但 是这种方法虽然施工方法简单，但是造价并不低，最重要的是加固效果往往不理想，隧道断 面的下半部分，由于埋深较大，一般难以成桩，根本达不到预想的加固效果，尤其是在高水 压砂层地区，此种方法接收的风险大大增加，造成很多灾难性工程事故。 ②水平注浆加固法。即，在端头井的洞门处，应用高压向端头土体压入双液浆或者 单液浆进行端头加固。此种方法虽然有效弥补了第一种方法的缺陷即能从纵向对隧道断面 的周边土体进行有效的加固，但是其不足之处在于一方面，要达到预定的加固范围和效果 注浆压力难于掌握，很容易引起地面的大面积隆起，尤其在城市的繁华地带，其危害极大； 另一方面，由于此种注浆方法属于劈裂注浆方法，加固体的夹层现象较多，夹泥层往往成为 巨大风险源；再者，此种加固方法造价高昂，只适用于特殊工程中，难以普及。
发明内容
本发明为了解决现有盾构接收方法存在的上述问题，打破了传统的单一接收井的
思维定式，在盾构还没有最终接收之前，在预先设好的地下超前井内接收，把风险化整为
零，最终达到既安全又经济的目的。 本发明采用如下的技术方案实现 —种盾构接收或始发端头的双井式加固方法，其特征在于盾构接收或始发端头的 最终接收井或者车站之外设置超前井。 盾构接收或始发端头的双井式加固方法，最终接收井或者车站的维护墙外预先成 "["形槽，槽内浇注素混凝土形成地下连续墙即外包素墙，外包素墙与维护墙相连形成超前 井，超前井所包围的范围，纵向距离大于盾构机的长度，横向距离大于两盾构隧道外缘之间
的距离，超前井的底端嵌入隧道下不透水层，顶端高于最高地下水位。 所述超前井的横向距离比两盾构隧道外缘之间的距离大2 5m。超前井的底端嵌入隧道下不透水层的深度大于等于lm。在富水地区，超前井的顶端可与地面齐平。 双井式盾构接收方法，基于上述的盾构接收或始发端头的双井式加固方法完成，
步骤如下 1)、盾构机到达超前井的外包素墙，调整盾构机的参数使得盾构缓慢打磨混凝土 素墙直至盾构机刀盘通过超前井的外包素墙， 2)、缓慢推进直至盾构完全进入超前井，然后对超前井外包素墙的孔口与拼装的 管片隧道外缘之间的缝隙进行封堵处理； 3)、封堵完成后，凿除最终接收井或车站处的洞门，盾构顺利接收进站。 本发明具有如下有益效果本发明利用超前井，把水提前挡在超前井外，使得盾构
机在没有水的地质条件下进行接收施工，从根本上改变了原有的地质条件，把盾构接收的
巨大风险化整为零，从根本上解决了富水砂层地区盾构接收时突水冒砂的巨大风险，降低
风险率至少在50%以上，而且在一定程度上节省了大面积全断面加固产生的费用，工艺方
法简单，思路清晰明了 ，施工方便且造价低，便于普及。
图1为超前井的范围示意图 图2为超前井的高度与深度示意图 图3-1为盾构机到达超前井外侧示意图 图3-2为盾构机刀盘通过超前井外包素墙示意图 图3-3为盾构机完全通过超前井外包素墙示意图 图3-4为注浆或其他方法封堵外包素墙与隧道外缘间的孔隙示意图 图3-5为盾构机通过车站外墙顺利接收示意图 图中1-超前井，2-盾构隧道，3-盾构机，4-维护墙，5-洞门，6_最终接收井或车 站，7-隧道下不透水层，8-外包素墙，9-地表，10-已拼装的管片隧道，11-连续墙与管片隧 道外缘间的孔隙，12-封堵孔隙，13-预开挖的隧道，14-车站底板。
具体实施例方式
结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步说明。 本发明所述的盾构接收或始发端头的最终接收井或者车站之外设置有超前井是 针对盾构隧道下的不透水层埋深不是太大的盾构接收工况。 其具体的实施方法为在接收井或者车站的维护墙4外一定范围预先成"["形槽， 然后浇注素混凝土形成地下连续墙即外包素墙8，外包素墙8与维护墙4相连形成超前井 l，超前井l所包围的范围，纵向应大于盾构机长度，横向应大于两隧道的外缘一定距离，如 图1所示，深度应嵌入隧道下不透水层7 —定深度，顶端要高于最高地下水位，在富水地区， 为施工方便起见，外包素墙顶可以与地面齐平，如图2所示。 盾构接收时，盾构机首先到达超前井的外包素墙，如图3-1所示。调整盾构机的参 数(如刀盘转速、推进速度等)使得盾构缓慢打磨外包素墙直至盾构机刀盘通过超前井的 外包素墙，如图3-2所示。然后，缓慢推进直至盾构完全进入超前井，如图3-3所示。然后 对超前井外包素墙的孔口与拼装的管片隧道外缘之间的缝隙进行封堵处理，如图3-4。封堵完成后，凿除最终接收井或车站处的洞门，盾构顺利接收进站，如图3-5所示。 盾构始发的情况是盾构接收施工的逆过程，原理与方法与盾构接收完全相同。
权利要求
一种盾构接收或始发端头的双井式加固方法，其特征在于盾构接收或始发端头的最终接收井或者车站之外设置超前井。
2. 根据权利要求1所述的盾构接收或始发端头的双井式加固方法，其特征在于最终接 收井或者车站的维护墙(4)外预先成"["形槽，槽内浇注素混凝土形成地下连续墙即外包 素墙(8)，外包素墙(8)与维护墙(4)相连形成超前井(l)，超前井(1)所包围的范围，纵向 距离大于盾构机(3)的长度，横向距离大于两盾构隧道(2)外缘之间的距离，超前井(1)的 底端嵌入隧道下不透水层(7)，顶端高于最高地下水位。
3. 根据权利要求2所述的盾构接收或始发端头的双井式加固方法，其特征在于所述超 前井(1)的横向距离比两盾构隧道(2)外缘之间的距离大2 5m。
4. 根据权利要求2或3所述的盾构接收或始发端头的双井式加固方法，其特征在于所 述的超前井(1)的底端嵌入隧道下不透水层(7)的深度大于等于lm。
5. 根据权利要求4所述的盾构接收或始发端头的双井式加固方法，其特征在于在富水 地区，超前井的顶端可与地面齐平。
6. —种双井式盾构接收方法，所述的方法基于权利要求2或3所述的盾构接收或始发 端头的双井式加固方法完成，其特征在于步骤如下1) 、盾构机到达超前井的外侧，调整盾构机的参数使得盾构缓慢打磨混凝土素墙直至 盾构机刀盘通过超前井的外包素墙，2) 、缓慢推进直至盾构完全进入超前井，然后对超前井外包素墙的孔口与拼装的管片 隧道外缘之间的缝隙进行封堵处理；3) 、封堵完成后，凿除最终接收井或车站处的洞门，盾构顺利接收进站。
7. —种双井式盾构接收方法，所述的方法基于权利要求5所述的盾构接收或始发端头 的双井式加固方法完成，其特征在于步骤如下1) 、盾构机到达超前井的外侧，调整盾构机的参数使得盾构缓慢打磨混凝土素墙直至 盾构机刀盘通过超前井的外包素墙，2) 、缓慢推进直至盾构完全进入超前井，然后对超前井外包素墙的孔口与拼装的管片 隧道外缘之间的缝隙进行封堵处理；3) 、封堵完成后，凿除最终接收井或车站处的洞门，盾构顺利接收进站。
全文摘要
本发明属于盾构隧道建设工程中盾构接收方法的技术领域，具体涉及盾构接收或始发端头的双井式加固方法及双井式盾构接收方法，解决了现有盾构接收方法存在较大风险、成本高的问题。盾构接收或始发端头的双井式加固方法，其特征在于盾构接收或始发端头的最终接收井或者车站之外设置超前井。本发明的有益效果利用超前井，把水提前挡在超前井外，使得盾构机在没有水的地质条件下进行接收施工，从根本上改变了原有的地质条件，把盾构接收的巨大风险化整为零，从根本上解决了富水砂层地区盾构接收时突水冒砂的巨大风险，降低风险率至少在50％以上，而且在一定程度上节省了大面积全断面加固产生的费用，工艺方法简单，施工方便且造价低，便于普及。
文档编号E21D11/10GK101781991SQ20101012368
公开日2010年7月21日 申请日期2010年2月10日 优先权日2010年2月10日
发明者辛振省 申请人:中铁三局集团有限公司